TVOCs挥发性有机废气处理技术汇总大全

1、TVOCs有机废气处理技术汇总吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术，也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。催化燃烧技术催化燃烧装置（RCO）催化燃烧装置（RCO）：首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机废气分解成二氧化碳和 水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间 体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：产品性能特点： 操作方便，设备工作时，实现自动控制，安全可靠。设备启动，仅

2、需1530分钟升温至起燃温度，能耗低。采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。使用寿命长，催化剂一般两年更换，并且载体可再生。应用范围1苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。2适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业的有机废气净化。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐 ,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是 Pt、 Pd,技术成熟 ,而且催化活性高 ,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物 ,含 N、 S、 P等元

3、素时 ,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、 稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多 ,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如 V2O5 +MOX (M:过渡族金属 ) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气 , Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、 铅、 铋砷、 锡、 汞、 亚铁离子锌、 卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催

4、化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、 铁钒、 石棉、 陶土、 活性炭、 金属等 ,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、 球状、柱状、 峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。蓄热式焚烧炉（RTO）RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，蓄热室氧化器），其工作原理是在高温下（800左右）将有机废气氧化生成CO2和H2O，从而净化废气，并回收分解。安居乐RTO工艺示

5、意图：产品性能特点：  可实现全自动化控制，操作简单，运行稳定，安全可靠性高。  VOC的分解效率99%以上；  采用多项先进技术，使设备简化，易于维修，并降低了运行成本。  废气在炉内停留时间长,炉内无死区；  不产生NOX等二次污染。  操作费用低，超低燃料费。有机废气浓度在500PPM以上时，RTO装置基本不需添加辅助燃料。热氧化法可分为三种: 热力燃烧式、间壁式和蓄热式。它们的主要区别在于热量回收方式的不同。三种方法都可以和催化法结合起来以降低反应温度。a. 热力燃烧式热氧化器。热力燃烧式热氧化器一般指的是气体焚烧炉。它由助燃

6、剂、混合区和燃烧室组成。助燃剂 (天然气、 石油等) 作为辅助燃料, 燃烧产生的热在混合区对 VOC 废气进行预热,燃烧室为预热后的废气提供足够大的空间和足够长的时间以完成最终的氧化反应。在供氧充足的前提条件下, 氧化反应的程度(影响最终的VOC 去处率)取决于“三T条件” ：反应温度(Temperature)、驻留时间(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。这 “三T条件”是互相联系的，在一定范围内改善一个条件可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的一个最大缺点是辅助燃料价格太高, 致使装置的操作费用很高。b. 间壁式热氧化器。间壁式热氧化是指在热氧化装置中加入间壁式热交换器,

7、 热交换器把从燃烧室排出的高温气体所带的热量传递给氧化装置进口处的低温气体, 预热后发生氧化反应。由于目前的间壁式热交换器最高可获得85%的热回收率,所以极大地降低了辅助燃料的消耗。间壁式热交换器通常设计成管式、壳式或板式。由于通常的热氧化温度要保持在 8001000, 所以间壁式热交换器必须由耐热、耐腐蚀的不锈钢或合金材料制成。这就使得间壁式热交换器的造价很高, 这是间壁式热氧化器的一个缺点。同时材料的热应力也不易消除, 这是间壁式热氧化器的另一个缺点。c. 蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer , 以下简称RTO), 是在热氧化装置中加

8、入蓄热式热交换器, 预热 VOC 废气,再进行氧化反应。随着蓄热材料的发展,目前蓄热式热交换器的热回收率已能达到95%以上, 而且占用空间越来越小。这样辅助燃料的消耗很少(甚至不用辅助燃料,且当 VOC 的浓度达到一定值以上时, 还可从 RTO 输出热量)。同时, 由于目前的蓄热材料都选用陶瓷填料, 所以可处理腐蚀性或含有颗粒物的 VOC 废气。RTO装置又可分为阀门切换式和旋转式。阀门切换式RTO是最常见的一种 RTO。其由两个或多个陶瓷填充床, 通过阀门的切换, 改变气流的方向, 从而达到预热VOC 废气的目的。图 1 是典型的两床式RTO示意图及工作原理。两床式RTO主体结构由燃烧室、两

9、个陶瓷填料蓄热床和两个切换阀组成。当 VOC 废气由引风机送入蓄热床1后, 该床放热, VOC 废气被加热, 在燃烧室氧化燃烧,气体通过蓄热床2, 该床吸热, 燃烧后的洁净气被冷却, 通过切换阀后排放。在达到规定的切换时间后, 阀切换, VOC 废气从蓄热床 2 进入, 蓄热床 2放热, VOC废气被氧化燃烧, 气体通过蓄热床 1, 该床吸热, 燃烧后的洁净气被冷却, 通过切换阀后排放。如此周期性切换, 就可连续处理 VOC 废气。近年来, 国外又研制开发出旋转式RTO。该装置由一个燃烧室、一个圆柱形分成几瓣独立区域的陶瓷蓄热床和一个旋转式转向器组成。通过旋转式转向器的旋转, 就可改变陶瓷蓄热

10、床不同区域的气流方向, 从而连续地预热 VOC 废气, 在燃烧室氧化燃烧后就可去除 VOC。相对于阀门切换式RTO,旋转式RTO由于只有一个活动部件(旋转式转向器) , 所以运行更可靠, 维护费用更低, 但缺点是旋转式转向器不易密封,泄露量大, 影响VOC的净化率。RTO设备的特点：1）产品设计考虑客户的生产工艺，重视前端控制和末端治理的结合；2）净化效率高，旋转RTO可达到99%以上；3）对余热进行综合利用，产生经济效益；4）优化设计的结构、通风系统，确保最好的处理效果和使用体验；5）充分考虑系统的安全与防护，为客户提供安全可靠的后抽离设备与技术。RTO设备应用范围：含苯系物、酚类、醛类、酮

11、类、醚类、酯类等有机成分的石油、化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋、电力电缆生产行业等。有机废气浓度在100PPM20000PPM之间。 光催化净化技术（一般与预处理技术合用）光催化净化处理技术一般采用生物喷淋进行预处理，再进入光催化净化装置，在催化剂的作用下，常温下使有机废气转化为CO2和H2O的一种环保设备。目前，此装置已被国内外用户广泛使用，均取得良好的净化效果。光催化剂技术的主要成分是锐钛型二氧化钛（TiO2），光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程，反应条件温和，光解迅速，产物为CO2和H2O或其它，而且适用范围广，包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物，都能通过TiO2光催化清除

12、。其机理如下：低温等离子体技术低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术。等离子体被称为物质的第4种形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成。低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分，通过氧化等一系列复杂的化学反应，打开污染物分子内部的化学键，使复杂的大分子污染物转变为一些小分子的安全物质（如二氧化碳和水），或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。实际上，要将不同的化学键打开，需要的能量不同，如C-H、C-O、C-N、C-S、O-H、S-H等等。当功率较低，放电所产生的活性粒子能量不足时

13、，一些大分子物质只是被击碎，形成一些小分子化合物，并没有被彻底氧化。特别是对于混合气体的净化，有些分子容易被破坏并被彻底氧化，而有些分子则不易被破坏或者只是降解而未被彻底氧化。研究表明，C-S和S-H键比较容易被打开，因此低温等离子体技术对于臭味的净化具有良好的效果，并且在橡胶废气、食品加工废气等的除臭中得到了应用。对于苯系物的净化，研究表明在等离子体发生系统的能量匹配时，也具有一定的效果，当甲苯浓度为300mg/m3以下时，净化效率可以达到60%70%。因此，在低浓度喷涂废气净化中也可以得到一定的应用。低温等离子体用于废气的净化具有很多的优势。1）由于等离子体反应器几乎没有阻力，系统的动力消

14、耗非常低；2）装置简单，反应器为模块式结构，造价低，并且容易进行搬迁和安装；3）由于不需要任何的预热时间，所以该装置可以即时开启与关闭；4）所占空间比现有的其他技术更小；5）抗颗粒物干扰能力强，便于维护。低温等离子体治理技术的关键在于等离子体发生器的设计是否合理。作为一项新技术，目前人们对于其作用机理的研究还不够充分，对于不同化合物如何有针对性地进行等离子体发生器的设计，目前还没有形成规律性的认识。总体上该技术对有机化合物的净化效率还比较低，一般低于70%，如果反应器设计不当，则净化效率会更低，因而限制了它的实际应用。生物法净化技术生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式

15、。生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料的过滤净化装置，在过滤床中加入pH调节剂和N、P、K等营养元素，当具有一定湿度的废气进入过滤床时，通过生物填料层，填料层中的微生物将有机物捕获并消化降解。生物洗涤床通常由一个洗涤塔和一个再生池组成，在洗涤塔中，循环液通过喷淋或鼓泡的形式将废气中的污染物和氧气转入液相，实现质量传递。吸收了废气成分的洗涤液流入再生池，通入空气充氧后再生，在再生池中污染物被消化分解。生物滴滤床中使用的是各种不具有吸附能力的填料，在填料的表面形成一层生物膜，废气由滴滤床底部进入，回流液从上部喷淋并沿填料上的生物膜滴流而下，溶解于水中的有机物被生物膜中的微生物吸收分解。生物洗涤

16、床适用于风量小、浓度较高、易溶解且生物代谢速率较慢的废气净化；对于大风量、低浓度的废气则采用生物过滤床；对于负荷较高，且降解后产生酸性物质的废气则宜采用生物滴滤床。生物法在今后将会成为有机废气治理的主要技术之一。吸附浓缩技术沸石转轮吸附浓缩技术沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。沸石转轮吸附浓缩技术就是针对低浓度VOCs的治理而发展起来的一种新技术，与焚烧技术（催化燃烧或高温焚烧）或冷凝技术进行组合，形成了“沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术”和“沸石转轮吸附浓缩+冷凝回收技术”。低浓度、大风量的VOCs排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例，吸附浓缩技术是低浓度

17、废气治理中最为经济有效的技术途径，从一些大型和较大型企业的经营情况分析，吸附浓缩-催化燃烧集成技术所占比例最大，占到全部项目数量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附浓缩+催化燃烧技术”，近十多年来在我国的工业VOCs净化中占有主导地位，但经过多年来的运行实践，该工艺存在一些明显的缺陷：1）之前主要采用活性炭材料（蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性碳纤维）作为吸附剂，而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差，当再生热气流的温度达到100以上时，吸附床容易着火。2）采用热气流吹扫再生活性炭，因为再生温度低，当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能彻底脱附，会在活性炭床层中积累而使其吸附能力下降。由于

18、存在安全性问题，通常的再生温度不能超过120。因此对于沸点高于120的有机物，如三甲苯等则不能利用该工艺进行净化。3）通常活性炭具有很强的吸水能力，当废气湿度较高（超过60%）时，对有机物的净化能力将会迅速下降，在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低。鉴于以上存在的问题，在吸附浓缩工艺中，国外主要采用疏水型蜂窝分子筛（蜂窝沸石）作为吸附剂，移动式的沸石转轮作为吸附装置。与“固定床吸附浓缩+催化燃烧装置”相比，具有一些明显的优势：1）采用沸石作为吸附剂，安全性能好，采用热气流再生时不易发生着火现象；2）采用沸石作为吸附剂，再生温度可以提高，适用于从低沸点到高沸点各种VOCs的净化；3）设备阻力低

19、，运行成本低；4）吸附后尾气中有机污染物的浓度稳定，便于控制；5）设备体积和占地面积小。硅铝分子筛本身是一类强极性物质，对空气中的水分具有极强的选择性吸附能力。采用沸石作为吸附剂，关键在于沸石的疏水改性技术可以提高其对有机化合物的选择性吸附能力。经过近年来的不断努力，我国在疏水型蜂窝分子筛的生产技术上已经取得了突破，打破了美、日等国家在该技术上的垄断。由于我国的应用市场广泛，因此沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。吸附浓缩 + 氮气保护再生回收技术吸附回收技术利用固体吸附材料选择吸附废气中的VOCs，吸附饱和的材料在氮气保护下经高温脱附工艺处理，进而回收处理VO

20、Cs。该工艺主要包括预处理、吸附段和脱附段等，预处理后的废气进入吸附装置中吸附净化后经烟囱排放，吸附饱和后用热氮气脱附再生。氮气保护再生技术采用了氮气作为脱附气体被导入吸附床层，对吸附饱和的吸附材料床层进行吹扫，形成惰性气体和有机气体的混合气体，气体在冷凝器中冷却液化回收有机溶剂，分离后的有机溶剂进行储存，氮气循环利用。氮气脱附技术最大的优点是安全性好，避免了热空气再生时活性炭的着火隐患；相对于水蒸气再生，回收的溶剂中含水量低，易于分离提纯和回收利用。氮气保护再生回收技术可用于含高沸点有机废气的净化处理。目前，TVOCs治理技术通常涉及到上述多种技术工艺的组合，如：吸附浓缩 + 燃烧技术；吸附

21、浓缩 + 冷凝回收技术；等离子体 + 光催化复合净化技术等。国内主要从事有机废气治理的企业（1）燃烧技术：加拿大科迈科（杭州）环保设备公司、恩国环保企业公司、上海东华环保公司、扬州恒通环保公司、苏州苏净环保工程公司等。（2）吸附燃烧技术：嘉园环保工程公司、北京绿创环保工程公司、中机工程（西安）启源工程公司、广州怡森环保设备公司、中弘环境工程（北京）公司、广州朗洁环保公司、上海申榕环保设备公司等。（3）吸附回收技术：中节能天辰环保公司、广州黑马科技公司、福建立邦环境工程公司、泉州天龙环保公司、海湾环境科技公司、河北中环环保设备公司、武汉旭日华科技公司、石家庄天龙环保科技公司、清本环保工程（杭州）

22、公司、广州恒晨环保科技公司等。（4）等离子体技术：山东派力迪环保公司、宁波兴达环保设备厂、安徽中维环保科技公司等。（5）生物技术：浙江工业大学环境工程研究中心、青岛金海晟环保设备公司、凯天环保科技公司等。（6）功能材料（催化剂、炭材料、分子筛）企业：宁夏华辉活性炭公司、景德镇佳奕新材料公司、江苏苏通碳纤维公司、淄博正轩稀土功能材料技术公司等。以上企业在2013年都取得了较好的业绩，有一些企业开展了有关新技术与新工艺的研发，取得了比较好的效果，如广州黑马的“分子筛转轮吸附回收DMAc技术”、山东派力迪公司的“适用于大风量的介质阻挡放电低温等离子体技术”等。有机废气处理介绍有机废气处理是指在工业生

23、产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。处理原理冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质采用降低系统温度或提高系统压力，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。冷凝过程可在恒定温度的条件下用提高压力的办法来实现, 利用冷凝的办法能使废气得到很高程度的净化但是高的净化要

24、求往往是室温下的冷却水所不能达到的。热回收式焚烧系统 （ TNV ）热回收式焚烧系统（又称热回收式热能氧化器）可以充分利用分解有机废气时所放出的热能，因而可降低整个系统的能源消耗，并省却或缩小系统原来的加热系统以降低设备投资和能耗。所以 TNV 是当生产过程需要大量的热量时处理高浓度有机废气和废液的最高效和理想的处理方式。热回收式热能氧化器的特点有： 可以达到 99 以上的有机废气分解率 氧化温度为 750-820 使用二级热回收供生产使用 热回收率可达 40 75  设备的使用寿命很长， 燃烧器输出的调节比则可达 26 ： 1

25、60;有机废气在燃烧室的逗留时间为 1-2 秒热力焚烧，热交换一体炉 催化焚烧系统（CO）一般来说，采用钯铂作为催化剂可将大多数有机废气的氧化温度降到 320 左右，因而降低了氧化装置的运行费用。 最适宜于使用催化式氧化系统的情形是当用户需要回收适量的二级能源并要求较低的运行成本的时候。 有机废气中的某些元素或化合物会使催化剂 “ 中毒 ” 失效，这些元素或化合物主要有：硅，磷，卤素（尤其是氯），铅和硫等。    如果氧化反应的温度超过 560 ，催化剂就会被焦化而失效。有机废气处理能力为 53 ， 000 Nm3/h CO 系统蓄热

26、式焚烧系统（RTO）    蓄热式焚烧系统(RTO)的原理是利用陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量，并用陶瓷蓄热体储存的热能来分解未被处理的有机废气，从而达到很高的热效率，氧化温度一般在 810 到 980 之间。 蓄热式焚烧系统主要用于有机废气浓度较低而废气量较大的场合，在有机废气中含有腐蚀性和对催化剂有毒的物质，以及需要较高温度氧化某些臭气时也非常适用。通常适用于以下情形： 有机废气的浓度较低 较大的有机废气处理量 有机废气需要较高的氧化温度 废气含有对催化剂有毒性的物质 不需要大量回收热能 通

27、常不适用于以下情形： 有机废气流量在 5,000 Nm3/h 以下 有机废气的温度在大约 300 以上五室RTO净化程度高，无需缓冲罐(>98.5%)  提升阀密封好  停留时间长  炉内死区小生产成本低  压力损失小(17到29mbar)  热效率高(>97%)  维修少,密封件和易损件更换简便  在线远程维修由奥地利CTP公司设计和建造的紧凑型RTO选择性催化处理的催化焚烧系统（SCR）选择性催化处理的 催化焚烧系统（ SCR ）是 专门用于处理含氮氧化物尾气的 催化焚烧系统 , 其原理是

28、 含 NOx的气体，在350 420 和催化剂的作用下，与还原剂 (氨)发生反应，将氮氧化物还原为氮气和水。 还原反应式为：   4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O热效率可达到 75%  净化效率可达 9095% 应用领域为处理硝酸、氮肥和硝酸盐生产厂的 "黄龙" 上图里的 催化焚烧系统（ SCR ）每可处理 含氮氧化物尾气的流量为： 4.000 Nm 3 /h 转轮浓缩系统(Rotary Concentrator) 高浓度易爆废气处理(ATEX)

29、0;   高浓度易爆气体处理（ATEX）标准是欧盟在2003年设立并于2006年开始实行的针对尾气中含有高浓度易爆气体的处理标准（ATEX）金属纤维地面火炬: 采用金属纤维燃烧器 ，不会回火 新型火炬，高架火炬换代产品 能处理高于低爆极限的有机易爆废气 焚烧效率高达99.99% 无可见火焰，无烟，无味 Co<10PPM,NOx<15PPM,CxHy<10PPM 化学储罐的废气处理：如何选择有机废气处理系统为了给特定的应用选择最合适型号的有机废气处理系统，必须知道以下的资料： &

30、#160; 有机废气的排放流量   有机废气的排气温度   有机污染物质浓度水平   有机污染物质的类型   微粒散发的水平   需要达到的污染物控制水平一般来说，您可以基于上述的原则选择适合您的有机废气处理系统，如果两种或更多型式的氧化器都适合您使用，您可以联系广州市优能燃烧系统有限公司，让我们为您做一个基于一次型投资成本和设备的运行成本 (催化剂、燃料和电力费用)的详细经济分析，以帮助你做出最好的选择。有机废气的排放流量如果待处理有机废气的流量是在 5,000 Nm 3 /h 以下，蓄热式系

31、统（RTO）大体来说是不适用的。这是因为与热回收式焚烧系统来比较，蓄热式氧化器(RTO)的高成本大体上是不足以抵消它在节省燃料和电力消耗所带来好处。流量大于50,000 Nm 3 /h 时， 热回收热力焚烧系统有严重的经济缺点，这是因为他们会产生非常高的燃料费用。然而，如果工艺需要大量的热能时，二级的热回收锅炉可以用来抵消高昂的燃料费用，另一个例外是每年很少运作，需处理大流量废气的应急系统。有机废气的排气温度如果待处理有机废气的温度在大约 300以上时，是不适合采用蓄热式系统(RTO)的,这是因为高温的待处理有机废气会大大降低换向阀的可靠性和寿命; 另外，在这样高的温度时, 建造RTO的高成本

32、也不足以抵消在节省燃料和电力消耗所带来好处。如果待处理有机废气的温度超过500，采用热回收式焚烧系统不如采用直燃式焚烧系统，因为在燃料消耗的差距太小，不足以抵消增加的热回收器带来的投资成本。污染物质浓度水平待处理有机废气 的有机物浓度是影响选择废气处理系统选择的主要因素。 直燃式氧化器能够处理最大浓度范围的碳氢化合物，从十亿分之一的浓度水平到纯碳氢化合物蒸气。如果有机废气浓度超过 25%，特别考虑要执行措施来防止从氧化器到废气来源的回火。这种能处理大浓度范围的弹性能力的代价是这种型式氧化器的高燃料成本。 蓄热式和热回收式的氧化器都限制被处理有机废气的浓度必须少于 25%：对于蓄热式系统，此限制是由于存在热失控的危险。对于热回收式系统，是怕热回收器被损坏。解决方法可以是往有机废气中掺入空气以降低浓度或做更多的热回收。污染物质的类型当有机废气中含有高浓